On-line Screening HPLC-ABTS를 이용한 강황으로부터 Curcuminoids의 생물활성 분석

최선도 ( Sun Do Choi ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2013 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.56 No.3

강황(Curcuma longa)으로부터 bisdemethoxycurcumin (BDMC), demethoxycurcumin (DMC) 및 curcumin의 생물 활성을 offline-ABTS 측정법과 on-line screening high-performance liquid chromatography (HPLC)-ABTS 측정법을 적용한 빠른 스크리닝을 통해 정량 및 성분 분리를 하였다. 이때, off-line-ABTS와 on-line screening HPLC-ABTS 비교는 미미한 오차를 보여주었다. Free radical scavengers in the bisdemethoxycurcumin (BDMC), demethoxycurcumin (DMC) and curcumin of turmeric (Curcuma longa) were screened, identified, quantified and isolation using coupled off-line-2,2`-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline- 6-sulphonic acid) (ABTS) and on-line screening high-performance liquid chromatography (HPLC)-ABTS assay. There was a very small margin of error between the off-line-ABTS method and the on-line screening HPLC-ABTS method.

05 포스터 발표 : 수질 환경 분야PW-09 ; 개발한 농업용저수지 수질예측모델(ARSIM)을 이용한 이동저수지 수질예측

최선화 ( Sun Hwa Choi ),김동환 ( Dong Hwan Kim ),함종화 ( Jong Hwa Ham ),유선아 ( Sun A Yoo ),김해도 ( Hae Do Kim ),이태호 ( Tae Ho Lee ) 한국환경농학회 2014 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2014 No.-

한국농어촌공사에서는 농업용저수지의 효율적인 수질관리 및 간단한 수질예측이 가능하도록 2010년 농업용저수지 수질예측모델인 ARSIM(Agricultural Reservoir water quality Simulation Model)을 개발하였다. ARSIM은 기존에 개발된 복잡한 2차원, 3차원 모델과 다르게 수체를 하나의 단순완전혼합 형태로 보고 수질을 모의한다. 이는 농업용저수지 유형별 수질예측모델 적용방안 연구(2010)에서 저수지의 조사지점과 수심에 따른 수질 차이를 비교한 결과 큰 차이를 보이지 않았기 때문에 완전혼합 형태의 모델 적용이 가능하다고 판단하였다. 실제로 대부분의 농업용저수지는 대형호수에 비해 체류시간이 짧고, 수심이 얕아 수직 혼합이 쉽게 일어나는 편이다. ARISM의 장점으로는 저수지제원과 유역오염원, 토지이용 등의 자료를 간단한 인터페이스에서 입력이 가능하여 복잡한 과정을 거쳐 모델의 input data를 만들 필요가 없으며, 모델 내 자동보정기능을 추가하여 모델을 검보정하는데 필요한 노력과 시간을 대폭 감소하였다. 또한 유입하천 수질의 변화, 유역 오염원 변화 등 다양한 시나리오 기능을 추가하여 모델 구축 후 간단한 수치변경으로 수질의 예측이 가능하다. 본 연구에서는 경기도 용인시에 위치한 농업용 이동저수지를 대상으로 수질 모니터링을 실시하였으며, 수질모델을 구축하여 유역 내 오염원 증가 등 여러 가지 시나리오를 적용하여 그에 따른 수질 변화를 모의하였다. 이동저수지의 수질조사는 2010년부터 2011년까지 2년간 실시하였으며, 저수지와 세 개의 주요유입하천의 수질을 월 1회 조사하였다. ARSIM은 유역모델과 저수지모델이 통합한 형태이므로 한국농어촌공사에서 매년 조사하는 측정망 저수지 오염원 자료와 실측한 수질자료를 이용하여 모델을 구축한 후 검보정하였다. 모델의 구축 후 시나리오 분석으로는 유입하천의 TP 농도를 감소하는 경우와 유역 내 일정규모의 폐수배출시설이 들어설 경우를 설정하여 각각의 저수지 수질변화를 분석하였다.

05 포스터 발표 : 수질 환경 분야PW-05 ; 강화도 고구저수지의 물리적 특성 및 수질오염유형에 따른 수질개선방안

최선화 ( Sun Hwa Choi ),김형중 ( Hyung Joong Kim ),김해도 ( Hae Do Kim ),김동환 ( Dong Hwan Kim ),이태호 ( Tae Ho Lee ) 한국환경농학회 2014 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2014 No.-

고구저수지는 인천광역시 강화군 교동면 고구리에 1978년에 설치된 농업용 양수저수지이다. 유역은 화개산(259.5m)을 정점으로 형성된 구릉지역으로 강화군 교동면 고구 1, 2리 일부에 해당하는 전형적인 농촌지형이다. 고구저수지는 유역면적이 약 340㏊로 자연 집수구역이 너무 작아 저수지 하류지역 농경배수로에서 물을 양수하여 관개용수로 재사용하고 있다. 농업용수로 사용한 물을 저수지로 양수하고 또 그 물을 농업용수로 공급하는 일련의 과정이 계속 반복됨으로서 저수지의 수질오염을 가중시키고 있다. 오염된 물을 사용하여 농사를 짓는 하류지역 농민들은 친환경농산물인증을 받기 어려워 지속적인 민원을 제기하고 있다. 따라서 본 연구에서는 양수저수지인 고구저수지의 물리적 특성과 수질오염특성을 살펴보고, 저수지의 수질개선을 위한 적절한 수질개선대책을 제시하였다.고구저수지의 수질현황은 COD 7.4~8.8 ㎎/L(평균 8.2 ㎎/L), T-N 0.611~1.355 ㎎/L(평균 0.885 ㎎/L), T-P 0.040~0.090 ㎎/L(평균 0.068 ㎎/L)로 조사 시기에 따라 수질의 차이를 보였으며, 양수지점인 농경배수에서의 수질은 COD 6.8~8.0 ㎎/L(평균 7.5 ㎎/L), T-N 0.820~3.960 ㎎/L(평균 2.384 ㎎/L), T-P 0.053~2.122 ㎎/L(평균 1.391 ㎎/L)로 T-N, T-P 농도가 높게 나타났다. 상류유역의 유입배수1은 COD 0.4~4.4 ㎎/L(평균 1.4 ㎎/L), T-N 0.038~3.538 ㎎/L(평균 1.558 ㎎/L), T-P 0.055~4.337 ㎎/L(평균 1.734 ㎎/L)로 T-N, T-P 농도가 높았고, 유입배수2에서는 T-P 농도가 매우 높게 나타났다. 유입배수1과 유입배수2는 저수지 상류부에 위치하고 있는 도로에 의해 분리된 소류지와 수문으로 각각 연결되어 흐름이 거의 없는 정체된 수역을 보이고 있다. 고구저수지는 평균 COD농도가 8.0 ㎎/L이상으로 유기물오염도가 높고, 유효저수량/만수면적 비가 5m이하로 호소 내부적으로 부영양화에 취약한 구조를 가지고 있는 복합원인형에 해당한 저수지이다. 따라서 수질개선방안으로 호 내 DO를 증가시켜 내부생산성을 억제하는 방안과 유입수에 해당하는 농경배수의 수질을 개선시키는 대책들을 제안하였다. 저수지 호내 대책으로는 산소 직접주입법과 호소수 인공순환/폭기법이 있는데 고구저수지는 수면적이 넓기 때문에 인공순환폭기법이 적용 가능 할 것으로 판단된다. 농경배수로는 하천 폭이 넓고 수심이 깊은 자연형태의 수로로 높은 T-N, T-P 농도를 나타내고 있으므로 농경지 인근 휴경지를 거친 후 배수하는 방법과 배수로 내에 설치하는 식생수로, 인공식물섬, Off-line으로 설치하는 인공습지 등이 현장 적용성이 높을 대책 들로 판단되었다.

수질 환경 분야PW-06 : 농업용 양수저수지의 영양상태 및 수질오염유형 분류

최선화 ( Sun Hwa Choi ),김해도 ( Hae Do Kim ),김동환 ( Dong Hwan Kim ),이태호 ( Tae Ho Lee ) 한국환경농학회 2014 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2014 No.-

우리나라에는 자연적으로 집수할 수 있는 직접유역이 매우 작아서 인근에 있는 강이나 하천, 또는 농경배수로 등에서 물을 양수하여 필요한 저수량을 확보하는 양수저수지로 강화도 및 전라남도 서남해안 간척지를 중심으로 전국에 약 250여개 분포하고 있다. 양수저수지는 대부분 하류지역 하천이나 농경배수로에서 물을 양수하여 농업용수 저수지를 채우고 있다. 특히, 농경배수로에서 물을 양수하는 경우에는 농지에 공급된 물이 농경배수로에서 저수지로 그리고 다시 농지와 농경배수로를 거쳐 저수지로 양수되어 반복 재사용되고 있다. 이처럼 반복 농업용수로 사용되면서 오염물질이 지속적으로 호 내에 누적되고 있으며, 이러한 양수저수지는 대부분 평균수심이 4m 이하로 수체가 작아 수질이 악화될 수 있는 취약한 구조를 갖고 있다. 본 연구에서는 37개의 양수저수지를 R,V.Vollenweir 영양상태 분류법과 한국형 부영양화지수법에 따라 각각 영양상태를 분류하였고, 호소의 물리적인자(유효저수량/만수만적)와 평균 COD값을 기준으로 한 호소의 오염유형분류법(한국 농어촌공사, 2002)에 따라 외부원인형, 내부원인형, 복합원인형, 일반관리형의 4종류로 분류하였다. R.V. Vollenweider의 호소 영양상태 구분법에 의해 분류한 결과 중영양호에는 길정저수지를 포함하여 10개소가, 중부영양호에는 고구, 길상2, 대산저수지 등을 포함하여 25개소가, 부영양호에는 중왕저수지와 구계저수지 2개소가 해당하였다. 한국형 부영양화 평가지수에 의한 분류결과 중영양호에는 길정저수지를 포함하여 8개소가 속했고, 부영양호에는 길상2, 대상, 고구저수지를 포함하여 양수저수지 대부분이 포함되었다. 과영양에는 중왕, 덕촌저수지 2개소가 해당하였다. 이러한 결과 로부터 양수저수지는 대부분이 중부영양호 또는 부영양호 상태에 있는 것으로 나타났다. 37개의 양수저수지를 외부원인형, 내부원인형, 복합원인형, 일반관리형의 4종류로 분류한 결과, 외부원인형은 저수지 내부의 구조적인 원인보다는 배수로 및 하천의 오염된 물이 유입되어 호소수질에 영향을 미치는 저수지로서, 난정, 창림저수지가 해당되며, 내부원인형은 저수지의 수심이 얕고 물이 정체되어 조류발생, 수생식물 고사 등으로 수질오염이 심화되는 경우와 퇴적물로부터의 오염물질 용출에 의해 오염이 심화되는 경우가 있다. 이러한 내부원인형은 강화도에 위치한 길상저수지 등 12개소가 해당하였다. 내부원인과 외부원인이 복합적으로 작용하여 수질오염을 심화시키는 복합원인형은 고구, 대산 등 13개소가 해당되었으며, 이러한 저수지는 준설 등을 통한 체적증가, 물순환 및 산소주입에 의한 호내 산소량 증가 등의 호 내 대책과 함께 유입수에 대한 대책이 강구되어야 할 것이다. 일반관리형은 현재의 수질이 농업용수 수질기준을 만족하는 호소로서 길정 저수지 등 10개소가 해당되는 것으로 나타났다.

하천 환경개선을 위한 농촌용수 공급체계 재정비 방안

최선화(Choi Sun Hwa),이광야(Lee Kwang Ya),김해도(Kim Hae Do) 대한토목학회 2008 대한토목학회지 Vol.56 No.12

모폴로지 기법과 보완된 DSP를 이용한 레이더 영상에서의 물체 추출

최선아(Sun-Ah Choi),김도현(Do-Hyeon Kim),강동구(Dong-Koo Kang),차의영(Eui-Young Cha) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2Ⅱ

본 논문에서는 한꺼번에 처리하기 힘든 대용량의 데이터 파일을 전처리 과정을 통해 처리시간을 단축시켜 레이다 영상으로 나타내고 그 안에서 움직이는 물체, 즉 배의 움직임을 추출하고자 한다. 레이더 영상은 이반 직교 좌표계가 아닌 평면상에서의 극좌표계를 사용하기 때문에 좌표계 변환시 생기는 레이다 영상에서의 잡영을 모폴로지 기법과 labeling을 이용하여 제거했다. 레이더 영상은 레이더 자체의 특성으로 인해 잡영이 다수 존재하고 데이터 변화로 인해 영상 전체가 약간의 흔들림이 있기 때문에 물체 추적에 널리 사용되는 차영상 기법을 레이다 영상에 적용시켰을 경우 원하는 물체를 효율적으로 추출해 내기가 어렵다. 따라서 기존의 차영상 추출 알고리즘을 보완하여 이미지 픽셀차가 적정수준 보다 큰 경우만을 선택하여 움직이는 배를 추출하고자 한다.

4 - 방향마스크와 프로젝션을 이용한 손상된 문서에서의 숫자 영상 복원

최선아(Sun-Ah Choi),윤미진(Mi-Jin Yoon),강동구(Dong-Koo Kang),김도현(Do-Hyeon Kim),차의영(Eui-Young Cha) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1B

본 논문에서는 잘못된 인쇄로 인한 문서상의 잡영이나 문자 훼손이 있는 문서를 복원 하고자 한다. 제안하는 방법은 스캐너로 읽어들인 문서영상을 잡영 제거를 한 다음 훼손된 숫자 영상에 대해서 프로젝션을 이용하여 숫자 열을 낱낱의 숫자로 분할한다. 각각의 숫자에 대해서 크기가 일정하도록 정규화를 시킨 다음, Backpropagation을 이용하여 훼손된 숫자를 학습하였다. 학습시킨 다음 원 영상과 훼손된 영상을 각 픽셀단위로 비교하여 4-방향 마스크를 이용하여 원래의 숫자 영상으로 복원하도록 한다.

05 포스터 발표 : 수질 환경 분야PW-07 ; 멀티사이클론기술을 활용한 농업용수 물 처리 시스템 적용성 검토

최선화 ( Sun Hwa Choi ),김해도 ( Hae Do Kim ),김동환 ( Dong Hwan Kim ),이태호 ( Tae Ho Lee ) 한국환경농학회 2014 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2014 No.-

농촌은 도시화가 전국으로 확산되면서 농촌의 쾌적성은 점차 훼손되었고 하천·호소의 수질이 더욱 악화되고 있다. 또한 농촌지역의 도시화에 따라 하수처리장의 농촌지역에도 늘어가고 있으며 이제는 농촌지역과 도시지역이 구분되지 않고 혼합되어 있는 형태로 발전하고 있기 때문에 농업활동도 변화되고 있으며, 하천에서 취수하는 용수중에서 위치 및 기상영향으로 농업용수로의 사용이 부적합한 용수가 취수는 경우가 있다. 본 연구에서는 농업용수로서 수질측면의 부적합한 수질을 대상으로 다중 멀티사이클론을 활용한 부유물질 및 COD 저감용 수처리 공정을 개발하였다. 기본원리는 물보다 비중이 높은 부유물을 사이클론의 원리인 원심력을 이용하여 침전시켜 분리하고, 물보다 비중이 낮은 부유물은 극미세버블을 이용하여 부상시키는 원리이다. 시작품을 제작하기 위해 다단형 사이클론과 멀티 사이클론으로 구분하여 부유물질을 제거하도록 제작하였다. 성능검정을 위해 경기도 수원 황구지천에 위치한 농업용수 양수장에 설치하였다. 해당지역은 도심구간을 통과한 하천과 하수처리장방류수를 이용하여 농업용수를 공급하는 지역으로 유입수를 처리할 필요성이 있는 농업지역이다. 관개기간인 4~9월까지 100ha의 논 농업지역에 물처리를 하여 공급하였다. 공급수의 수질분석결과 처리효율은 초기 유입수에 대하여 배제양이 약 5%로 측정되어 95%의 처리효율이 나타났으며, 평균 유입수의 SS 농도가 32ppm 정도에 반해, 처리수의 농도는 9.5 ppm으로 처리효율이 상당히 높은 것으로 측정되었다. 본 물 처리시스템은 방류수뿐만 아니라 하천의 농업용수 취수지역 등에 다양하게 응용할 수 있으며 전기비만 소요되고 별도의 필터교체는 없는 구조이기 때문에 유기막 계열의 멤브레인 필터에 비해 유지비용이 저렴하고 유지관리성도 매우 뛰어날 것으로 예상된다. 특히, 본 기술은 극미세버블과 사이클론 기술을 채용하였기 때문에, 침강성이 강한 고형물을 포함하는 폐수처리뿐만 아니라, 부유성이 높은 미세 입자 제거효율이 높으며, 응집제와 같은 화학약품 사용이 없어 2차 수질오염의 문제가 없는 것 또한 농업용 목적의 물 처리장치로 매우 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

농업용 양수저수지의 수질특성 및 오염유형

최선화 ( Sun Hua Choi ),김형중 ( Hyung Joong Kim ),김동환 ( Dong Hwan Kim ),이태호 ( Tae Ho Lee ),김해도 ( Hae Do Kim ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2014 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2014 No.-

수용액 중 극미량 니켈(II)과 아연(II)의 흡착농축 및 ICP-AES 정량에 관한 연구

최종문,최선도,Choi, Jong-Moon,Choi, Sun-Do 한국환경보건학회 2005 한국환경보건학회지 Vol.31 No.1

A determination method of trace Ni(II) and Zn(II) in aqueous solution was studied and developed by adsorbing on titanium dioxide. For this purpose, several conditions were optimized such as the pH of sample solution, adsorption time, the types and concentration acid, and desorption time. The titanium dioxide was added in sample solution which was pH adjusted. Then, the sample solution was stirred for 5 minutes. This mixture was stored in room temperature for 30 minutes to allow adsorption. After filtering and washing the titanium dioxide, the analytes were dissolved from the titanium dioxide on membrane filter by an ultrasonic vibration for 10 minutes in 1.0 M $HNO_3$ solution. Then, this sample solution was analysed using ICP-AES. The adsorption equilibrium was achieved in 30 minutes. The desorption was the most of effective with 1.0 M(mol/l) nitric acid solution, and desorption time was 10 minutes. This procedure was applied for the analysis of two real samples, i.e., brown seaweed and tangle. The recoveries of Ni(II) and Zn(II) in spiked samples were 89.4${\sim}$98.9% for analytes.